[推薦學習]2022-2022版高中地理-第一章-行星地球-1.3-地球的運動(第4課)學案-新人教

1、生活的色彩就是學習第4課時正午太陽高度目標任務一覽情境導入任務導航 太陽能熱水器集熱面與太陽光線垂直時熱效率最高，由于地球公轉過程中有黃赤交角的存在，正午太陽高度有季節(jié)變化，熱水器集熱面與地面的夾角最好可調(diào)節(jié)。那么在我們北半球中緯度地區(qū)，一年中調(diào)整的角度多大才適宜呢？2022課標2022課標教學內(nèi)容建議1.1結合實例，說明地球運動的地理意義。分析地球運動的地理意義。1.分析正午太陽高度的季節(jié)變化、緯度變化規(guī)律，解釋其成因。2.學會正午太陽高度的計算方法。正午太陽高度的變化 自主學習閱讀教材P19“正午太陽高度的變化，完成以下問題。1.太陽高度角和太陽視運動(1)太陽高度角太陽光線與地平面之間的

2、夾角，叫做太陽高度角，簡稱太陽高度(如圖甲所示)。一天中太陽高度最大值出現(xiàn)在正午，稱為正午太陽高度(如圖乙所示)。(2)太陽視運動(二分二至日)圖示不同日期的太陽視運動，其共同特點是：太陽東升西落，原因是地球自西向東自轉。太陽高度不斷變化，正午太陽高度是一天中最大值。嘗試判斷：A代表冬至日，B代表春分、秋分日，C代表夏至日。判斷理由：日出、日落時間和方位；正午太陽高度大小。2.正午太陽高度空間分布規(guī)律(1)由圖可知，同一時刻，正午太陽高度由太陽直射點向南北兩側遞減。(2)冬至日，太陽直射南回歸線，南回歸線及其以南地區(qū)正午太陽高度達一年中最大值，北半球地區(qū)正午太陽高度達一年中最小值。(3)春秋分

3、日，太陽直射赤道，正午太陽高度為90°，兩極點正午太陽高度為0°。(4)夏至日，太陽直射北回歸線，北極圈內(nèi)出現(xiàn)極晝現(xiàn)象，北極點的正午太陽高度為23°26，此時南極圈的正午太陽高度為0°。(5)南北回歸線之間，每年有兩次太陽直射。3.正午太陽高度時間變化規(guī)律(1)圖中點虛線表示北極點，長虛線的緯度范圍是赤道到北回歸線之間，實線的緯度范圍是赤道到南回歸線之間。(2)北極點上春分至秋分正午太陽高度大于0°，出現(xiàn)極晝，其中夏至日正午太陽高度到達一年中最大，并且極晝范圍擴大到整個北極圈以內(nèi)。秋分至次年春分正午太陽高度小于0°，出現(xiàn)極夜，其中冬至

4、日極夜范圍擴大到整個北極圈以內(nèi)，南極相反。(3)回歸線與赤道之間地區(qū)由于有兩次直射現(xiàn)象，因此正午太陽高度最大值有兩次可以到達90°，并且最小值不低于43°08。合作探究第步：案例探究1.確定地方時當某地太陽高度達一天中的最大值時，此時日影最短，當?shù)氐牡胤綍r是12時。2.確定房屋的朝向在北回歸線以北地區(qū)，正午太陽位于南方，房屋朝南；在南回歸線以南地區(qū)，正午太陽位于北方，房屋朝北。3.判斷日影長短及方向一年內(nèi)，正午太陽高度越大，影子越短，正午太陽高度越小，影子越長。一天中，影子日出最長正午最短日落最長，且日影方向與太陽方位相反。4.計算樓距一般來說，緯度較低的地區(qū)，樓距較近；緯

5、度較高的地區(qū)，樓距較遠。解題關鍵是計算當?shù)囟寥盏恼缣柛叨龋⒂嬎阌伴L。以我國為例(見以下圖)，南樓高度為h，該地冬至日正午太陽高度為H，那么最小樓間距Lh·cotH。5.計算熱水器安裝角度應使太陽能熱水器集熱面與太陽光線垂直。其傾角和正午太陽高度角的關系為h90°(如以下圖)。第步：名師精講1.正午太陽高度的空間(緯度)變化規(guī)律【規(guī)律總結】(1)同線相等規(guī)律：同一緯線上正午太陽高度相等。(2)對稱規(guī)律：以太陽直射點所在緯線為對稱軸南北對稱的兩條緯線，正午太陽高度相等。(3)近大遠小規(guī)律：距太陽直射點所在緯線越近，正午太陽 高度越大，反之越小。2.太陽高度的時間變化規(guī)律

6、 (1)太陽高度的日變化極點上在極晝期間，極點上見到的太陽高度在一天之內(nèi)是沒有變化的，其太陽高度始終等于太陽直射點的緯度非極點地區(qū)太陽高度在一天之內(nèi)是有變化的，一天之內(nèi)有一個最大值(地方時12時)即當?shù)氐恼缣柛叨茸畲蟆咎貏e提醒】不同緯度太陽高度的日變化速度不同。太陽高度日變化速度正午太陽高度/當?shù)貢冮L的一半。(2)正午太陽高度的年變化回歸線之間正午太陽高度最大值為90°，每年有兩次太陽直射現(xiàn)象，即一年中有兩個正午太陽高度最大值回歸線上正午太陽高度最大值為90°，一年中只有一次太陽直射現(xiàn)象，即一年中只有一個正午太陽高度最大值回歸線至極點之間正午太陽高度最大值小于90

7、76;，一年中只有一個正午太陽高度最大值(3)正午太陽高度的年變幅規(guī)律南、北回歸線之間：緯度越高，正午太陽高度變化幅度越大(由23°26增大至46°52)，赤道上為23°26，回歸線上為46°52。南回歸線至南極圈之間和北回歸線至北極圈之間：各緯度正午太陽高度變化幅度相同(均為46°52)。南極圈以南和北極圈以北：緯度越高，正午太陽高度變化幅度越小(由46°52減小至23°26)，極圈上為46°52，極點上為23°26。3.正午太陽高度的計算公式：H90°緯度差。注：公式中的H為所求的正午太陽高

8、度，緯度差是所求點與太陽直射點之間相差的緯度；假設所求點與直射點在同一半球，兩點緯度差就是大數(shù)減去小數(shù)；假設直射點與所求點分屬不同半球，那么為兩緯度之和。如上圖所示：當太陽直射B點(10°N)時，A點(40°N)正午太陽高度是HA90°90°(40°10°)60°；當太陽直射B點(10°N)時，C點(23°26S)正午太陽高度是HC90°90°(10°23°26)56°34。第步：實戰(zhàn)演練1.某緯度的正午太陽高度H90°|，其中為太陽直射點緯度，

9、夏半年取正值，冬半年取負值。以下圖示意某地北京時間18時的太陽位置。據(jù)此完成(1)(2)題。(1)該地的經(jīng)度為()A.30°E B.30°W C.60°E D.60°W(2)該地的緯度可能為()A.10°N B.10°S C.50°N D.50°S解析第(1)題，從圖中可以看出北京時間18時太陽位于正南方，此時該地的地方時為12時，由此可計算出其經(jīng)度為30°E。第(2)題，此時該地的正午太陽高度為45°，10°N和10°S一年中的最小正午太陽高度都大于45°；該地此

10、時太陽位于正南方，說明太陽直射點位于其南方，由此可判斷出該地位于50°N而不是50°S。答案(1)A(2)C2.(2022·江蘇地理)住宅的環(huán)境設計特別關注樹種的選擇與布局，不同樹種對光照與風有不同影響。以下圖為華北某低碳社區(qū)(40°N)住宅景觀設計示意圖。讀圖答復(1)(2)題。(1)僅考慮陽光與風兩種因素，樹種與房屋組合最好的設計是()A. B. C. D.(2)為保證冬季太陽能最正確利用效果，圖中熱水器安裝角度合理的是()A. B. C. D.解析第(1)題，圖示地區(qū)位于華北，一年中正午太陽始終位于南方。根據(jù)圖中太陽能熱水器朝向可知，房子左側為北，

11、右側為南。落葉闊葉樹夏季遮蔭效果好，布局在南側；冬季，華北地區(qū)盛行偏北風，常綠針葉樹防風效果好，布局在北側，應選C。第(2)題，冬至日該地(40°N)的正午太陽高度為90°(40°23°26)26°34，太陽能熱水器集熱板的傾角與當?shù)氐奶柛叨然ビ啵珼項符合題意。答案(1)C(2)D提升素養(yǎng)素養(yǎng)一：地理實踐力沖著小區(qū)樓房間距有50 m、小區(qū)綠化率為50%的宣傳廣告，某市一些市民先后購置了位于曹家渡的靜安麗舍恒輝閣商品房。豈料兩年后開發(fā)商改變建筑方案，樓房的間距僅為30.4 m。為此，該小區(qū)的38戶業(yè)主們將開發(fā)商告上法庭。 恒輝閣商品房樓間距與太

12、陽光照有什么關系？提示：樓間距與太陽光照相關，在太陽高度一定的情況下樓間距的大小會影響到采光條件的好壞。素養(yǎng)二：綜合思維我國物權法規(guī)定：“建造建筑物，不得違反國家有關工程建設標準，阻礙相鄰建筑物的通風、采光和日照。下面為山東省濟南市在二分二至日的正午太陽高度示意圖(圖1)和兩樓之間的最短距離和樓高關系示意圖(圖2)。(1)影響建筑物采光和日照的主要因素是什么？(2)圖1中，分別表示哪一日期的正午太陽高度？其中，決定濟南市樓間距大小的是哪一個？提示：(1)樓高、樓間距和正午太陽高度。(2)表示夏至日，表示春、秋分日，表示冬至日。其中，決定濟南市樓間距的大小。思維導圖必背清單1.說出太陽高度角和正

13、午太陽高度角的聯(lián)系和區(qū)別。2.說出正午太陽高度的空間分布規(guī)律。3.說出正午太陽高度的時間變化規(guī)律。4.說出正午太陽高度的計算方法。5.說出正午太陽高度的常見的應用。讀某日我國四城市正午太陽高度示意圖，完成12題。1.假設四城市為廣州、武漢、北京、海口市，那么圖中分別代表的城市為()A.?？?、武漢、北京、廣州B.武漢、北京、廣州、?？贑.海口、北京、武漢、廣州D.廣州、武漢、北京、?？?.據(jù)圖判斷，此時我國最有可能處于二十四節(jié)氣中的()A.春分 B.夏至C.秋分 D.冬至解析第1題，四個城市中，廣州、?？诳赡鼙惶栔鄙?，假設太陽直射海口，那么另三個城市正午時太陽均位于正南方。由圖可知，城市正午時

14、太陽位于正北方，只能是?？?；城市被太陽直射，是廣州；武漢的正午太陽高度角大于北京。第2題，據(jù)上題分析，太陽直射廣州北回歸線，即為北半球的夏至日。答案1.A2.B以下圖是一游客在列車上拍攝的西藏太陽能發(fā)電的景觀圖片，圖中的箭頭表示列車行進方向。讀圖完成34題。3.該游客在拍攝圖片時，火車的行進方向是()A.東北 B.東南 C.西北 D.西南4.以下四個城市設計安裝太陽能集熱板時，水平傾角最大的應該是()A.上海 B.濟南 C.北京 D.長沙解析第3題，西藏太陽能熱水器的集熱板應該朝向南方，因而可以判斷火車向東北方向行駛。第4題，北京緯度最高，無論哪一季節(jié)正午太陽高度角都要小于其他三城市，因而太陽

15、能集熱板水平傾角最大。答案3.A4.C圭表是世界上最早的計時器。直立的標桿為表，正南正北方向平放的刻板為圭。用其測量正午表影長度，可確定節(jié)氣、劃分季節(jié)和制定歷法等。據(jù)?淮南子·天文訓?記載：日冬至，八尺之修，日中而景丈三尺；日夏至，八尺之景，修徑尺五寸(tan 31.6°0.62；tan 79.405.3；tan 58°1.6)。據(jù)此完成56題。5.?淮南子·天文訓?中記述的圭表，其位置可能接近()A.廣東省廣州市(23°06N)B.江西省南昌市(28°40N)C.河南省開封市(34°35N)D.遼寧省沈陽市(41°

16、;48N)6.假設當?shù)亍鞍顺咧?，日中而景五尺，那么適逢的民族節(jié)日是()A.漢族元宵節(jié)(農(nóng)歷正月十五)B.傣族潑水節(jié)(公歷清明節(jié)前后)C.苗族龍舟節(jié)(農(nóng)歷五月下旬)D.鄂倫春族篝火節(jié)(公歷六月下旬)解析第5題，日冬至，八尺之修，日中而景丈三尺，如冬至該地正午太陽高度為，那么可知tan8/130.62，對照材料可知，冬至日該地正午太陽高度為31.6°，冬至日太陽直射在南回歸線上，那么可以算出該地緯度為58.423.535.9°，結合選項，其位置可能接近河南省開封市。第6題，假設當?shù)亍鞍顺咧?，日中而景五尺，這可知此日正午太陽高度為58°，根據(jù)上題計算出該地緯度為35

17、.9°N，這可知該日太陽直射點緯度為3.9°，即為春分3月21日之后一段時間，結合四個選項，那么適逢的民族節(jié)日是清明節(jié)前后的傣族潑水節(jié)。答案5.C6.B課后作業(yè)一、選擇題1.(2022·上海地理)北京(40°N)某中學高中生開展地理課外活動，在連續(xù)三個月內(nèi)三次測量正午太陽高度角，獲得測量的數(shù)據(jù)(見下表)。三次測量中，其中一次測量的當天，正值()第一次第二次第三次60°50°40°A.春分日 B.夏至日C.秋分日 D.冬至日解析第一次測量時，太陽直射北半球，第二次測量時太陽直射赤道，第三次測量時太陽直射點在南半球，說明第二次測

18、量時是當?shù)氐那锓秩?。答案C2017年6月21日，太陽直射北回歸線。讀以下圖完成23題。2.甲、乙、丙、丁四條曲線中表示該日北京太陽視運動路線的是()A.甲曲線 B.乙曲線C.丙曲線 D.丁曲線3.以下有關北回歸線的說法，正確的選項是()A.北回歸線不是一成不變的B.北回歸線的緯度數(shù)值與黃赤交角度數(shù)互余C.假設黃赤交角度數(shù)變大，那么北回歸線向南移動D.太陽直射北回歸線時，全球各地晝夜平分解析第2題，北半球夏至日時，北京晝長夜短，日出時間早于6點，但不可能出現(xiàn)極晝現(xiàn)象。第3題，北回歸線的緯度數(shù)值等于黃赤交角的度數(shù)，所以北回歸線隨黃赤交角的變化而變化，黃赤交角目前認為是23°26，但并不是

19、一成不變的，黃赤交角每年都會緩慢變動；黃赤交角度數(shù)變大，北回歸線向北移動；只有當太陽直射赤道時，全球各地晝夜平分。答案2.C3.A(2022·濟寧高一檢測)以下圖為北京市某樓房朝南窗戶的正午陽光照射情況(S是陽光照射在室內(nèi)的面積)。據(jù)此完成45題。4.S達一年中最大值的日期為()A.春分日 B.夏至日C.秋分日 D.冬至日5.當S達一年中最小值時()A.地球的公轉速度逐漸加快B.地球在公轉軌道上位于遠日點附近C.該地黃昏旗桿影子朝向東北D.北京氣溫到達一年中最高解析第4題，正午太陽高度越小，照進室內(nèi)陽光面積越大，北京冬至日正午太陽高度達一年中最小。第5題，S達最小值，即夏至日，地球公

20、轉速度逐漸變慢；遠日點是7月初，故此時，地球位于遠日點附近；北京市位于北半球，夏至日日出東北，日落西北，下午旗桿影子應朝向東南；北京氣溫一般在7月份最高。答案4.D5.B某開發(fā)商分別在北京(約40°N)和福州(約26°N)開發(fā)了兩個樓盤。兩地各有朝向和樓高相同的戶型結構如以下圖(甲圖)所示。讀圖完成67題。6.假設福州樓盤每層2.8 m共20層，南北樓距為28 m。乙圖棟10層住戶一年中正午不能直接獲得太陽照射的時間最接近()A.11個月 B.9個月C.7個月 D.3個月7.在上級部門對兩地小區(qū)樓盤規(guī)劃設計圖(乙圖)審批時，幾乎相同的設計在北京卻沒有通過，被要求修改。最終修

21、改的方案可能是()A.降低南側樓房的高度B.縮小南北樓的樓間距C.擴大東西樓的樓間距D.降低北側樓房的高度解析第6題，根據(jù)題意可知，乙圖棟10層只要正午太陽高度低于45°，就不能直接獲得太陽照射，根據(jù)H90°緯度差，可計算出太陽直射點位于19°S附近，最接近的時間是3個月。第7題，北京正午太陽高度小，考慮采光條件，盡量減少南樓對北樓太陽光線的遮擋，應降低南側樓房高度。答案6.D7.A(2022·欽州高一檢測)以下圖為北半球某地某日太陽高度變化圖。讀圖答復89題。8.以下表達正確的選項是()A.此日該地晝長為16個小時B.該日過后，太陽直射點將向北移動C.

22、該地地方時與北京時間相差10個小時D.北京時間12點時該地太陽高度達最大值9.該地的時區(qū)是()A.東二區(qū) B.西二區(qū)C.東四區(qū) D.西四區(qū)解析第8題，由圖示可知，北京時間816時為當?shù)氐囊雇?，所以其晝長為16個小時。北京時間24時，當?shù)靥柛叨冗_最大值，說明當?shù)氐牡胤綍r為12時，所以兩地相差12個小時。不知當?shù)氐臅冮L是否到達最大值，因此無法判斷太陽直射點的移動方向。第9題，兩地相差12個小時，北京時間為東八區(qū)區(qū)時，所以該地位于西四區(qū)。答案8.A9.D福建某中學研究性學習小組，設計了可調(diào)節(jié)窗戶遮陽板，實現(xiàn)教室良好的遮陽與采光。以下圖示意遮陽板設計原理，據(jù)此答復1011題。10.遮陽板收起，室內(nèi)正

23、午太陽光照面積達一年最大值時()A.全球晝夜平分B.北半球為夏季C.太陽直射20°SD.南極圈以南地區(qū)極晝11.濟南某中學生借鑒這一設計，假設兩地窗戶大小形狀相同，那么應做的調(diào)整是()安裝高度不變，加長遮陽板安裝高度不變，縮短遮陽板遮陽板長度不變，降低安裝高度遮陽板長度不變，升高安裝高度A. B. C. D.解析第10題，遮陽板收起時室內(nèi)正午太陽光照面積最大，說明當?shù)卣缣柛叨茸钚?，而福建位于北回歸線以北地區(qū)，對應的時間應該是北半球冬至日，此時太陽直射在南回歸線上，南極圈及其以南地區(qū)出現(xiàn)極晝。第11題，濟南的位置較福建更偏北，正午太陽高度更小，假設要起到遮陽及加強采光的效果，只有加

24、長遮陽板(高度不變)或降低安裝高度(遮陽板長度不變)。答案10.D11.A二、綜合題12.(2022·濟寧高一檢測)2022年中國太陽能電池板裝機量到達全球的四分之一，成為太陽能發(fā)電量最大的國家。以下圖示意某太陽能發(fā)電場(40°N，95°E)景觀及太陽能電池板工作原理，據(jù)此完成以下要求。為了獲得最大的太陽光照，太陽能電池板設計了水平轉軸和豎直轉軸，水平轉軸是使太陽能電池板一日內(nèi)始終面向太陽，豎直轉軸是使太陽能電池板一年中每天正午時始終垂直于太陽光線。(1)該地一年中，水平轉軸轉幅最大的一天是_；一年中太陽能電池板與地面的最大夾角為_。(2)當正午太陽能電池板與地面夾角為一年中最小時，對應以下光照圖中的_。(3)A圖中太陽直射點的地理坐標是_，C圖中正午太陽高度隨緯度的變化規(guī)律是_。(4)一天中太陽能電池板